Belangrijkste verschil - de wet van Ohm versus de wet van Kirchhoff
Als het gaat om het begrijpen van elektriciteit, is het zeer cruciaal om de relatie tussen de primitieve parameters, spanning en stroom, te begrijpen. Het basisprincipe dat deze relatie beschrijft, is de wet van Ohm. De wet van Kirchhoff is daarentegen een theorie die de eigenschappen van deze parameters afzonderlijk beschrijft. Het belangrijkste verschil tussen de wet van Ohm en de wet van Kirchhoff is dus dat de wet van Ohm de relatie beschrijft tussen spanning en stroom over een weerstandselement, terwijl de wet van Kirchhoff het gedrag van stroom en spanning in een circuittak beschrijft.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is de wet van Ohm
3. Wat is de wet van Kirchhoff
4. Vergelijking zij aan zij - de wet van Ohm versus de wet van Kirchhoff in tabelvorm
5. Samenvatting
Wat is de wet van Ohm?
De wet van Ohm stelt dat de stroom die door een geleider vloeit evenredig is met de spanning eroverheen en vice versa. Dit principe is opgericht door de Duitse natuurkundige Georg Ohm en wordt gegeven door,
V = IR
Figuur 01: de wet van Ohm
De wet van Ohm kan worden vergeleken met de stroming van water in een pijp. Het potentiaalverschil tussen de twee uiteinden drijft het water door de buis als de stroom die wordt aangedreven door het spanningsverschil over het weerstandselement. Bovendien is de verminderde weerstand die de stroom verhoogt, equivalent aan een verkleinde doorsnede van de buis waardoor de waterstroom wordt verminderd.
Met betrekking tot een enkel apparaat of een circuit van elementen als geheel, wordt de wet van Ohm gebruikt om de totale weerstand over het element of het circuit te berekenen, met de gemeten stroom en de spanning. Met de berekende weerstand kan het stroomverbruik van het circuit worden bepaald of voorspeld als de weerstandswaarde wordt gewijzigd met een gemiddelde, zoals temperatuur.
De complexe vorm van de wet van Ohm is van toepassing op wisselstroomcircuits waarin V en I complexe variabelen zijn. In dat geval verwijst R naar de impedantie van het circuit (Z). Impedantie is ook een complex getal waarbij alleen het reële deel bijdraagt aan dissipatie van actief vermogen.
Wat is de wet van Kirchhoff?
De wet van Kirchhoff werd voorgesteld door de Duitse natuurkundige Gustav Kirchhoff. De wet van Kirchhoff kent twee vormen: de huidige wet van Kirchhoff (KCL) en de spanningswet van Kirchhoff (KVL). KCL en KVL beschrijven de conserveringen van respectievelijk stroom en spanning.
Huidige wet van Kirchhoff (KCL)
KCL stelt dat de totale stroom die een knooppunt binnenkomt (een verbindingspunt van verschillende vertakte circuits) en de totale stroom die uit het knooppunt vloeit, gelijk zijn.
Figuur 02: de huidige wet van Kirchhoff
De spanningswet van Kirchhoff (KVL)
KLV stelt daarentegen dat de som van de spanningen in een gesloten lus nul is.
Dit wordt uitgedrukt in een andere vorm, aangezien de som van spanningen tussen twee knooppunten van een circuit gelijk is aan elk vertakt circuit tussen die twee knooppunten. Het kan worden weergegeven zoals in de volgende afbeelding.
Figuur 03: Kirchhoff's spanningswet
Hier,
v 1 + v 2 + v 3 - v 4 = 0
KVL en KVC zijn buitengewoon handig bij circuitanalyse. De wet van Ohm moet echter samen met hen worden gebruikt bij het oplossen van circuitparameters. Als voorbeeld van een dergelijke circuitanalyse wordt het vloeiende cijfer gegeven.
Gezien de knooppunten A en B, kan KCL als volgt worden toegepast.
Voor knooppunt A; Ik 1 + ik 2 = ik 3
Voor knooppunt B; Ik 1 + ik 2 = ik 3
Vervolgens wordt KVL toegepast op de gesloten lus (1)
V 1 + ik 1 R 1 + ik 3 R 3 = 0
Vervolgens wordt KVL toegepast op de gesloten lus (2)
V 2 + ik 2 R 2 + ik 3 R 3 = 0
Vervolgens wordt KVL toegepast op de gesloten lus (3)
V 1 + ik 1 R 1 - ik 2 R 2 - V 2 = 0
Door bovenstaande vergelijkingen op te lossen, kan elke onbekende parameter van het circuit worden gevonden. Merk op dat de wet van Ohm wordt gebruikt bij het bepalen van de spanningen over de weerstanden.
Wat is het verschil tussen de wet van Ohm en de wet van Kirchhoff?
Diff Artikel Midden voor Tafel
De wet van Ohm versus de wet van Kirchhoff |
|
| De wet van Ohm beschrijft de relatie tussen spanning en stroom over een weerstandselement. | De wet van Kirchhoff beschrijft het gedrag van respectievelijk stroom en spanning in een circuittak. |
| Wet | |
| De wet van Ohm stelt dat de spanning over een geleider evenredig is met de stroom die er doorheen vloeit. | KCL stelt dat de som van de stroom die naar een knooppunt vloeit gelijk is aan nul, terwijl KVL stelt dat de som van de spanningen in een gesloten lus nul is. |
| Toepassingen | |
| De wet van Ohm is van toepassing op een enkel resistief element of een reeks resistieve circuits als geheel. | KCL en KVL zijn van toepassing op een reeks weerstandselementen in een circuit. |
Samenvatting - De wet van Ohm versus de wet van Kirchhoff
De wetten van Ohm en Kirchhoff zijn twee fundamentele theorieën in de analyse van elektrische circuits. Ze beschrijven de eigenschappen en relatie van spanning en stroom in respectievelijk een enkel geleidend element en een tak van een elektrisch circuit. Terwijl de wet van Ohm van toepassing is op een weerstandselement, worden de wetten van Kirchhoff toegepast op een reeks elementen. Dit is het belangrijkste verschil tussen de wet van Ohm en de wet van Kirchhoff. KCL en KVL worden meestal gebruikt in circuitanalyse samen met de wet van Ohm.
Download de pdf-versie van de wet van Ohm versus de wet van Kirchhoff
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en voor offline doeleinden gebruiken volgens de citaten. Download hier de pdf-versie Difference Between Ohms Law and Kirchhoffs Law.
